曝气池污泥上浮的原因回流量怎样计算?

原水浊度计算取值为40NTU,色度计算取值为15,加药量计算取值为12mg/L,原水悬浮固体与浊度的相关关系式为1:1.35,净水厂的设计规模按72.6万m3/d考虑,则计算干泥量如下:

根据英国水研究中心《污泥处理指南》提供的给水厂排泥水干泥量计算公式为:

其中,DS——设计干固体含量,mg/L;

SS——所去除的原水中的悬浮固体,mg/L,一般SS/NTU的比值变化范围为0.5~2.0左右;

C——所去除的色度(度);

A——铝盐投加率(以Al2O3计,mg/L); F——铁盐投加率(以Fe2+计,mg/L)。

由于出厂水的浊度、色度一般控制在出厂水水质标准以下,为此,在计算干泥量中出厂水的浊度(GB规定值为1,原水与净水技术条件限制时为3)、色度(GB中规定15度,铂钴色度单位)予以忽略。

三、污泥调节池容积计算

污泥调节池的作用是混合、均质排泥水,使之有利于后续污泥浓缩。

污泥调节池容积按停留时间7小时计算,则污泥调节池容积V=367.5m3/h×6h=2205(m3),取2200m3。

选用3台(2用1备)潜污泵,型号为,参数

排泥水平均含固率0.6%,经浓缩后平均含固率达到3%,则上清液排放量为:Q清=367.5×(1-0.03)=356(m3/h)

浓缩后的污泥采用泵输送到污泥平衡池,污泥量为:Q

泥==264(m3),污泥泵每天运行20小时,则泵的型号为13.2m3/h

污泥脱水机设计运行12h,总处理泥量为225m3。

自来水厂排泥水处理污泥量的确定方法

实施自来水厂排泥水处理,首先需要确定自来水厂的污泥量,就此将污泥量分为排泥水量和干污泥量。排泥水量可根据沉淀池排泥运行方式和滤池反冲洗运行方式来确定。对于干污泥量的确定介绍了计算法和物料平衡分析法,物料平衡分析法可作为计算法的补充,对计算法的结果进行校核。

实施排泥水处理,首先必须确定合理的污泥量,因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模,从而影响到设备配置和投资规模。自来水厂的污泥量受多种因素影响,包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。污泥量确定包括两方面内容:一是排泥水总量,它决定浓缩池规模;二是总干泥量,确定污泥脱水设备的规模。污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果,因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂,着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。排泥水总量确定

排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池,下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。

通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量,且这一估算方法不够准

已投产的自来水厂,根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。水厂沉淀池采用人工定时排泥,只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数,就可以计算出沉淀池的排泥水量。同样道理,也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数,计算出滤池反冲洗废水量。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行,则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测,了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数,然后进行计算。

尚未建成或仍处在设计阶段的自来水厂,沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量可根据沉淀池排泥和滤池反冲洗的设计参数进行估算,也可以参照已建成投产的、条件相近的自来水

厂实际运行资料进行估算。

排泥水总量的确定,最好能绘制出排泥水量在一天内的变化曲线。由于水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗都是在较短的时间内完成,瞬间流量很大,绘出变化曲线,对确定排泥水截留

池和浓缩池设计规模有很大帮助。干污泥产量确定

根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其它污泥成份的来源,可以近似地计算出干污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时,化学反应可简化为:

由式(1)可知,氢氧化铝是形成污泥的主要产物。根据方程式的计量关系,投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大约会产生0.26 mg/L的氢氧化铝沉淀物。原水中的悬浮物因为在混凝过程中不发生化学变化,它将产生相同重量的干污泥。其它水处理中的添加物,如高分子絮凝剂或粉末活性炭,也可认为以1∶1的比例产生污泥。

根据以上分析,可以建立干污泥量的计算公式。同样的分析也适用于铁盐作混凝剂的净

日本水道协会[1]推荐采用(2)式计算干污泥量:

式中S--干污泥量,t/d;

Q--自来水厂净水量,m3/d;

E1--原水浊度与SS的换算率;

E2--铝盐混凝剂(以Al2O3计)换算成干污泥量的系数,取1.53。

英国水研究中心[2]推荐用(3)式计算干污泥量:

T--去除的原水浊度,NTU;

C--去除的原水色度,H;

F--铁盐混凝剂投加率(以Fe计),mg/L。

美国Cornwell[3]推荐用(4)式和(5)式分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的污泥产量:

SS--原水总悬浮固体,mg/L;

A--水处理中其它添加剂,mg/L。

同时Cornwell推荐(6)式为原水浊度T与SS关系式:

式中b--SS与浊度T的相关系数;

Cornwell认为,在原水色度不高的情况下,b在0.7~2.2之间变化。综合以上3种计算公式,可知它们均出于同一思路,具有相似的形式,都要求测定原水浊度与SS的相关关系,这主要是因为SS的测定比较烦琐,自来水厂一般不对原水的SS做常规分析,而对原

水浊度则有每天的记录。

2.2 混凝剂物料平衡分析法

该方法是根据自来水处理系统中混凝剂成份的物料平衡进行分析的。无论在净水过程中加入什么样的混凝剂,它在水处理系统中的物料进入和排出应该是平衡的。该法第一步,分析所用混凝剂中的铝(或铁)的实际含量,然后计算出净水过程中向原水加入铝(或铁)的投加率;第二步,获取自来水厂原水、沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水和出厂水样品,并对这些样品进行铝(或铁)含量的分析;第三步,对排泥水平行样品进行总悬浮固体的分析。经过以

上的分析,干污泥产量就可以计算出来。

例如,假设一个10万m3/d的自来水厂,由混凝剂投入原水的铝为5 mg/L,沉淀池排泥水分析测得总悬浮固体浓度为1.0%,其中铝的含量测得为400 mg/L。这里忽略原水、滤池反冲洗废水和出厂水中微量铝的影响,则每天加入净水系统的铝为:

由于任何一种方法都难以准确地确定自来水厂的干污泥量,因此建议以两种方法所得到的结果进行相互校核。原水浊度与SS相关性分析

计算法是应用较多的干污泥量确定方法,该方法需要确定原水浊度T与SS之间的相关关系。不同地域、不同水源及不同季节这个相关关系可能存在较大差异,因此建议每个自来水厂都对原水进行浊度T与SS相关关系的测定,测定的时间应尽可能长些,有一年以上的时间跨度。测定结果可以进行分月、分季度原水浊度T与SS相关关系分析。

Cornwell[4]列举了一个浊度T与SS相关关系的例子(见图1)。由图1可知,该测定结果有较强的相关性。

图2和图3分别是作者对上海市A水厂和B水厂原水浊度T与SS相关性分析的结果,从图中可以看出,自来水厂原水浊度T和SS有较好的相关性。

图2 上海市A水厂原水浊度T与SS相关关系

图3 上海市B水厂原水浊度T与SS相关关系

从以上图中可以看出,不同水源水的相关关系存在较大差别。实际上,即使在同一水源,不同季节测定的相关关系也可能会有变化。

在测定浊度T与SS相关关系时,原水SS的测定必须认真仔细。因为部分滤纸能滤过的颗粒在混凝时则能够从水中去除,因此有条件的

地方应采用0.45 μm的滤膜代替滤纸进行过滤,以提高测定的准确性。有很多水厂的原水浊度T和SS都很低(如湖泊、水库水),为了提高测定的准确性,SS测定时需要采集1 L甚至几L水样进行过滤。各自来水厂可以通过摸索后确定实际测定的水样量。

如果原水的色度很高,对污泥产量会存在影响。因为大多数原水的色度在滤纸过滤时不会被截留,而在水处理工艺中色度会被混凝、沉淀、过滤工艺去除,形成色度的物质也会存在于污泥中。在这种情况下,计算干污泥量时应考虑色度的影响。自来水厂排泥水处理干污泥量设计值的选取

自来水厂干污泥产量随原水浊度、处理水量、混凝剂投加率变化,因此水厂的干污泥产量是一个变量。那么,选择怎样的干污泥产量设计值才是经济合理的呢?

一般可以用两种方法来确定自来水厂干污泥量设计值。一种方法是目前设计单位常采用的,就是通过试验分析原水浊度T和SS的相关关系,通过资料分析确定原水浊度的设计值和混凝剂投加率设计值,再结合水厂规模,根据计算公式算出干污泥量设计值。用原水浊度最大值和混凝剂最大投加率对设计值进行最不利情况校核。例如:试验得出B水厂原水浊度T与SS 的相关关系为:y=0.6x,考虑一定的安全系数,取浊度T和SS的比值为1∶1。该水厂原水浊度和混凝剂投加率分析分别见图4和图5。

图4 B水厂原水浊度统计分析结果

图5 B水厂混凝剂投加率统计分析结果

从图4可以看出,B水厂原水浊度主要分布在20~75 NTU之间,其中在40~45 NTU之间出现的概率最高。从累积概率曲线看,浊度65 NTU以下占近80%。因此取65 NTU作为浊度设计值。从图5可以看出,该厂混凝剂投加率主要在12~14 mg/L之间,投加率16 mg/L以下的累积概率在75%左右,因此取16 mg/L作为混凝剂投加量设计值。由于该厂是以Al2(SO4)3·18H2O计量混凝剂投加率,它与Al(OH)3的化学计量关系为0.234。另外,该厂去除色度约10 度,水处理规模为40万 m3/d,根据以上数据可以计算该厂干污泥量的设计值:

该厂原水浊度最大值为109 NTU,混凝剂最大投加率为29.8 mg/L,则最大干污泥产量:

如果以28.3 t/d设计脱水设备,每天运行1班,则增加1班就可满足处理最大日污泥量的要求。

选取干污泥量设计值的另一种方法是根据水厂每天的处理水量、原水平均浊度及当天的混凝剂投加率,计算出每天的干污泥产量。然后对一定时间内日干污泥产量进行统计分析,就可以得到:平均每天的干污泥产量;最高日的干污泥产量;出现概率最高的干污泥产量范围。

如果脱水设备正常情况下每天运行1班,则干污泥产量设计值可以依据以下原则选取:

(1)该设计值必须大于平均每天的干污泥产量;

(2)该设计值要大于最高日干污泥产量的1/3;

(3)该设计值应不小于概率最高的干污泥日产量范围。

依据这三条原则确定的干污泥量设计值,当干污泥产量在最大概率的污泥日产量以下时,可以使污泥脱水在正常运行模式下完成。当干污泥产量超 过设计值时,可以通过以下途径解决:

(1)增加污泥脱水设备运行班次,直至每天24 h运行;

(2)通过排泥水处理工艺系统的平衡调节池贮存过量的污泥。

例如B水厂日干污泥产量分析见图6,其平均干污泥产量为12.66 t/d,最大干污泥产量为30.94 t/d。

图6 B水厂干污泥日产量分析结果

从图6可以看出,该厂干污泥日产量出现概率最高为8~10 t/d,有90%的概率是在18 t/d以下,如果选取18 t/d作为干污泥日产量的设计值完全符合上述选取原则,也可以满足处理要求。需要说明的是,以上所举两例,前一种方法计算干污泥量时每天的处理水量是以40万m 3/d进行计算的,后一种方法是以每天实际处理水量来进行计算的,由于实际处理水量不到40万m3/d,因此两者所选取的值差别较大。比较以上两种方法所得到的结果可知,前一种方法偏于安全。

上述方法确定的干污泥量设计值,既能保证排泥水处理的正常运转,又充分考虑了利用排泥水处理运行模式可挖掘的潜力,是经济可行的选取方法。结论

(1)实施自来水厂排泥水处理工程,确定经济合理的污泥产量十分重要。

(2)污泥量确定包括排泥水量和干污泥产量,排泥水量决定排泥水处理工程中浓缩池规模,干污泥量则决定脱水设备规模。

(3)排泥水量需根据自来水厂沉淀池排泥方式和滤池反冲洗方式确定,相对较容易。

(4)干污泥量可用计算法和物料平衡分析法进行确定,其中计算法使用较多。建议用两种方法所得到的结果进行相互校核。

(5)计算法要求分析自来水厂原水浊度T与SS的相关性。研究表明,同一水源浊度T与SS均有一定的相关性,但不同水源间这一相关关系差别较大,因此每一水厂都应进行原水浊度T与SS相关性的分析。

(6)干污泥量设计值的选取有两种方法,一种方法是先选取原水浊度的混凝剂投加率的值,然后进行计算获得;另一种方法是先计算出一定时间范围内水厂每天的干污泥产量,然后分析得出干污泥产量设计值。前一种方法偏安全。给水厂厂污水量计算,举例说明: ⑴计算依据

水库水原水浊度 30NTU,PAC加药量20ppm,总水量/d。⑵污泥量

Qw=初始反冲强度×时间×面积

当学习告一段落的时候,我们需要了解自己的所学需要或应当如何应用在实践中。因为任何知识源于实践,归于实践,所以要付诸实践来检验所学。实习是理论教学的延续,是巩固课堂知识的重要环节。通过实习,我们可以进一步了解知识在课堂以外的实际应用情况,并加给水排水的有关基础理论和国内外环境保护研究的最新成果,理解本专业与相关学科的关系,掌握本课程较为系统、扎实的知识、治理方法和工艺。在实习期间,通过与一些工作人员的真实接触,使我们的专业思想进一步得到加强,使我们对污水处理和给水处理有更加清晰的认知。

本次实习地点共有两个污水处理厂:五龙口污水处理厂、马头岗污水处理厂;两个给水处理厂:柿园水厂、东周水厂;一个污泥处理厂:中牟八岗乡污泥厂。时间一共两周。

(三)实习计划安排次序(包括时间/内容/应注意事项)等。

第一站:五龙口污水处理厂

在讲解员的带领下参观一期工程整个工艺流程,同时了解本厂的发展状况。

由讲解员带领重点讲解并参观二期工程一级和二级处理工艺。

由讲解员带领重点讲解并参观二期工程的脱水和一期工程的三级处理工艺。

集中答疑。第二站:马头岗污水处理厂

在讲解员的带领下参观一期工程整个工艺流程,同时了解本厂的发展状况。二期工程在建。

由讲解员带领重点讲解并参观一期工程一级处理工艺。

由讲解员带领重点讲解并参观一期工程二级处理工艺。

由讲解员带领重点讲解并参观脱水工艺,之后集中答疑。第三站:柿园水厂

由讲解员带领重点讲解并参观加药间、平流沉淀池和滤池。

由讲解员带领重点讲解并参观送水泵房和加氯班。第四站:八港污泥处置厂

由讲解员带领讲解并参观污泥处置工艺流程。

由讲解员带领讲解并参观净水工艺流程。

(一)五龙口污水处理厂

郑州市五龙口污水处理厂是我市兴建的第二座城市污水处理厂,隶属于郑州市污水净化有限公司。位于郑州市五龙口南路以北,蓝天路以西,总设计规模20万吨/天,中水回用15万吨/天。该工程分两期建成,一期是郑州市“十五”期间重点工程之一,二期是郑州市2008年市政基础建设重点建设项目,同时被 1 / 10 列为河南省重点建设项目。

一期工程建设规模为日处理污水10万吨,回用水5万吨,污水处理采用改良氧化沟工艺,回用水采用常规处理工艺,回用水作为城市景观用水排入金水河。服务范围是:西环路以东,沙口路、嵩山路以西,五龙口以南,南三环以北,服务面积约27平方公里,服务人口37万。二级出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB一级B排放标准,三级出水执行一级A排放标准。

二期工程建设规模为日处理污水10万吨,污水处理工艺采用改良氧化沟+混凝——沉淀——过滤工艺。服务范围是:(1)现状五龙口污水处理厂收水范围内的分污水(2)须水组团服务范围(3)二七区马寨镇是马寨工业园(4)须水河,索须和一期截污工程。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB一级A排放标准。

污水通过污水管网送至本厂,经过粗格栅截留较大的杂物后由进水泵提升至细格栅,通过细格栅进一步截留杂物并由旋流沉砂池除沙后均匀分配至生物池,通过生物池缺氧、厌氧、好氧处理去除水中大部分氮、磷、有机物等,然后污水在沉淀池中进行泥、水分离上层清水经过溢流汇集后输送至回用水进行进行深度处理,污泥经过收集后,一部分作为回流污泥回流至生物池补充生物池内的微生物,另一部分作为剩余污泥经过离心浓缩脱水一体机将污泥含水率降至80﹪以下进行进一步处理。

采用混凝——沉淀——过滤——消毒的常规净水工艺方案,混凝——沉淀是向水里投加一定数量的混凝剂,在一定的外力作用下发生凝聚和絮凝过程,使污水中细微颗粒和胶体污染物形成较大絮状颗粒,在重力作用下沉淀到池底,完成固液分离过程过滤是回用水处理工艺中最为重要的一道工序应用粒径较均匀的石英砂做滤料,用以除去原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质,本厂采用V型滤池进行过滤,滤后水质好且稳定。

处理后的中水经过压力管道一部分输送到郑州市金水河,作为郑州市城市景观水体的补充水源,另一部分作为燃气电厂循环冷却用水和小区景观用水。

1)、粗格栅 主要功能:截留污水中较大的漂浮物和悬浮物,防止水泵机组、阀门等的堵塞,减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常运行。

该厂进水处粗格栅采用的是两台回转式格栅除污机,栅条间隙20mm,单台过栅流量Q=11900m/h, 格栅安装倾角75,过栅损失200mm。因为进水主要是生活污水所以用中格栅就能满足要求,且由人工操作两小时运行清渣一次,此处栅渣主要有塑料袋,塑料泡沫等小型生活垃圾。

主要功能:将污水提升至高位井,靠重力流向后续构筑物。

该厂有卧式离心泵4台,单台流量Q=1800 m/h,扬程H=12m,立式离心泵2台,单台流量Q=1650 m/h,扬程H=14m,卧式为一期供水,立式将污水送往二期进行处理

3)、细格栅 主要功能:进一步去除污水中的细小悬浮物细小纤维,降低生物处理负荷。

该厂细格栅采用3台转鼓式细格栅,栅条间距6mm,单台过栅流量Q=2700m/h,格栅安装倾角35,过栅损失300mm。定期清理栅渣,顽固栅渣用人工高压水枪冲洗。

4)、旋流沉砂池 主要功能:旋流沉沙池是利用离心作用来分离出砂子煤渣等无机不溶物,减少后续设备 2 / 10

采用吸砂泵2台,单台流量Q=54 m/h扬程H=15m。砂水分离器2台,单台流量Q=54m/h。

6)、配水井 主要功能:为了提高污水处理厂的工作效率和运转管理水平,积累技术资料,以总结运转经验,并正确掌握处理污水量及动力消耗,反映运行成本,在细格栅后设置了计量井,设计选用电磁流量计,将信息输入计算机,可随时了解、记录生化反应池处理的水量及其PH值。7)、改良氧化沟 图

主要功能:采用活性污泥法,进行生物除杂。

该厂改良氧化沟水深6m,与普通氧化沟不同的是该厂在氧化沟前添加了缺氧池和厌氧池。从配水井流入的水流入二池的流量分别为10%和90%,进行反应去除P和N,然后流入氧化沟中,池底有三台鼓风机提供空气进行曝气,还有潜水搅拌器促进水的流动使反应充分。

8)、沉淀池 主要功能:使活性污泥与处理完的污水进行泥水分离,并使污泥进行一定程度的浓缩。同时利用静水压力和虹吸原理使浓缩污泥流入回流泵房,以便与污泥回流和剩余污泥的排放。

采用周边驱动系列刮泥机1台,将沉降在池底上的污泥刮集至积泥坑,以便污泥回流和浓缩脱水,并将池面浮渣撇向集渣斗,通过浮渣漏斗排出池外,以便进一步处理。

其特点是结构简单、重量轻。维护简单方便,运行费用低。新型的传动机构,减速机采用轴装式,效率高。同时,液面上的浮渣刮板和周边挡渣堰形成的渐缩区域内集中,然后由人工清理排出。

9)、污泥脱水间 主要功能:实现污泥脱水,降低污泥含水率,以减少污泥体积,便于污泥贮存、外运及污泥的再利用。

剩余污泥进入污泥脱水间与配好的药剂聚炳烯酰氨混合。混合好的药剂进入离心浓缩脱水机进行泥水分离。离心浓缩脱水机共有3台单台,脱水机最大进泥量Q=180 m/h;进泥泵3台流量Q=105 m/h;加药泵3台,进泥切割机3台,絮凝剂制备装置1套

10)、小网格反应池 主要功能:利用水流通过网格时的收缩扩张,持续分段紊动,使水中絮体颗粒充分有效地碰撞,最终形成易于分离的密实絮体而沉积下来。

11)、平流式沉淀池 主要功能:池型呈长方行,废水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗。具有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强

12)、v型滤池 主要功能:快滤池的一种形式,因为其进水槽形状呈V字形而得名,去除水中的微小絮凝体,净化水质。

13)、反冲洗泵房 反冲洗过程常采用“气冲→气水同时反冲→水冲”三步。

气冲(3min)打开进气阀,开启供气设备,空气经气水分配渠的上部小孔均匀进入滤池底部,由长柄滤头喷出,将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中,被表面扫洗水冲入排水槽。

气水同时反冲洗(6min)在气冲的同时启动冲洗水泵,打开冲洗水阀,反冲洗水也进入气水分配渠,气、水分别经小孔和方孔流入滤池底部配水区,经长柄滤头均匀进入滤池,滤料得到进一步冲洗,表扫仍继续进行。

单独水冲(6min)表扫仍继续,最后将水中杂质全部冲入排水槽。

14)、曝气沉砂池(二期)主要功能: 由于曝气作用,废水中有机颗粒经常处于悬浮状态,砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力,砂粒上附着的有机污染物能够去除,有利于取得较为纯净的砂粒。

在旋流的离心力作用下,这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽,而密度较小的有机物随 3 / 10

5)、泥水分离器 主要功能:经螺旋分离出沙子。不溶物直接输送到集砂斗,再由专车运走。水流向前流动被带到下一处理单元。另外,在水中曝气可脱臭,改善水质,有利于后续处理,还可起到预曝气作用。

以上介绍以一期工艺为主,一二期工艺不同的主要原因是进水水质不同,由于二期工艺以工业废水为主,污水中大的污染物颗粒相对一期的生活污水少些,故采用曝气沉砂池,同时采用Gelor-SG除臭系统防止工业废水产生有毒气体污染环境。由于改良氧化沟工艺处理效果较好,且能承受一定的水质水量变化,因此该厂没有设初沉池。一期工艺加氯点有:滤前、滤后,加药点有:沉淀前、滤前、脱水。

(二)马头岗污水处理厂

郑州市马头岗污水处理厂位于郑州市中州大道与贾鲁河交叉口东南侧,占地面积为1057亩总处理规模为60万吨/日,收水范围为郑州市金水路以北京广铁路、江山路以东,中州大道以西,黄河风景名胜区以南区域,以及龙湖地区西部区域,总服务面积约209平方公里。二期工程处于在建阶段。

马头岗污水处理厂一期工程建设规模30万吨/日,出水水质执行GB一级B标准。污水处理采用多点进水前置缺氧AO工艺,污泥处理系统采用浓缩、脱水处理工艺。

马头岗污水处理厂二期工程建设规模污水处理30万吨/日,配套建设60万吨/日污水的污泥消化工程及200吨/日污泥干化工程,设计出水水质执行GB一级A标准,污水处理采用改良AO工艺+混凝、沉淀、过滤工艺,污泥处理采用污泥消化+干化处理工艺。

4#好氧回流闸门DN1200进水闸门4#进水堰门DN800进水闸门3#进水堰门2#外回流闸门2#进水堰门1#进水堰门1#外回流闸门5#好氧回流闸门3#好氧回流闸门第1廊道2#好氧回流闸门1#好氧回流闸门DN1400连通闸门第2廊道第3廊道第4廊道第5廊道

共有四座生物反应池,其中一号和二号结构上完全对称,三号和四号结构上完全对称。每座生物池有预缺氧池、厌氧池、缺氧池和好氧池组成。

其中预缺氧池有效容积约为4585m,平均停留时间1.42h,主要作用是将外回流污泥中硝酸盐氮进行反硝化反应,防止回流污泥把大量的硝酸盐氮带入厌氧池,抑制聚磷菌对磷的释放,影响生物除磷效果。约20﹪的进水量进入预缺氧池,为回流污泥的反硝化提供碳源;

3厌氧池有效容积约为4585m,平均停留时间1.42h。主要作用是为聚磷菌充分释放磷提供适合的环境条件从而提高系统的除磷效率,同时还可以改善污泥沉降性能,防止丝状菌的生长,提高系统的稳定性,约70﹪的进水量进入厌氧池为聚磷菌释磷提供碳源。

缺氧池有效容积为9950m,平均停留时间3.18h,主要的反应为反硝化反应,从而除去水中的总氮和氨氮,约10﹪的进水量进入缺氧池

好氧段停留时间是12h,主要作用是进行氨化反应,有机物降解以及聚磷菌的过量吸磷作用。

334主要设备名称及用途

颗粒物和杂质后流至提升泵。

1).粗格栅 粗格栅共有六台,间隙25mm。原水进入17米深的集水井后经粗格栅过滤拦截粒径大于25mm的2).细格栅 间隙6mm共有7台转鼓式细格栅,经提升泵加压提升的污水流至细格栅,进一步去除大颗悬浮物。

3).旋流沉砂池 4套旋流沉砂系统,主要作用是去除污水中比重≧2.65、粒径≧0.22mm的无机砂粒。分离后的沉砂被罗茨风机提升到砂水分离器。出水经4个巴氏计量槽,用以核实进厂水总量以及根据计量数据控制生物池进水量。

4).初沉池 4座,中心进水周边出水辐流式沉淀池,水力停留时间1.73h,池深H=4.3m,直径D=40m.利用重力沉降原理去除污水中可沉淀固体、悬浮物和漂浮物。

5).生物反应池 4座,设计尺寸为:L=160m B=62m H=6m 停留时间18.3h,单池容积57380m。内部设有潜水推进器、潜水搅拌器、潜水轴流泵。主要作用是将污水与活性污泥进行充分混合、曝气;通过微生物的新陈代谢作用去除污水中的污染物。

6).鼓风机房 单机高速离心鼓风机8台。主要作用是为生物池提供压缩空气以保证生物处理系统的正常运行。

7).二沉池 共设8座周边进水、周边出水辐流式沉淀池。设计参数:H=4.6m,D=45m,停留时间T=4.7h.主要作用是沉淀分离来自生物池的混合液,上清液作为出水排水体,沉淀后的污泥一部分作为菌种回流至生物处理系统,一部分作为剩余污泥排放至污泥处理系统。6 / 10

38)紫外线消毒池 共一座消毒池,其中两套紫外线消毒系统设计流量为12500m/h。主要作用是通过紫外线的辐射作用杀死出水中的致病菌和有害细菌。

9)脱水机房 主要作用是污泥脱水。设有2台离心式和5台螺压式脱水机,由于螺压式脱水机费药且脱水效果差,故目前本厂一期工艺只使用了两台离心式脱水机。脱水时加药PAM,有助于提高脱水效果。流程:进泥泵→加药混合→搅拌罐→脱水机

以上介绍均为一期工艺。沉砂池采用旋流沉砂池,占地面积小,水头损失小,但是对进水水量的变化有较严格的适用范围,对细格栅的运行效果要求较高,由于该厂进水量较大,多为生活污水,生活垃圾颗粒粒径较工业的大,采用曝气沉砂池更为合适,另外,由于本工艺采用的生物池具有较好的处理效果,设有曝气沉砂池时可以考虑不设初沉池。

柿园水厂位于郑州市西郊西流湖湖畔。整个厂区地势平坦,向市区的自然坡度为千分之五,极具供水优势。柿园水厂是郑州市最大的净水厂,担负郑州市京广铁路以西棉纺路以北的城市供水任务,占全市供水量的百分之五十以上,厂区占地面积为14万平方米,供水能力达38万m/d。

柿园水厂水源以黄河为主,尖岗、常庄两座水库为辅,并在石佛沉砂池进行沉淀后由直径为2m的管道运送到厂内。目前柿园水厂正在改造,臭氧接触池、活性炭虑池和污泥浓缩池正在建设中。

32平面布置图 图(手机)3工艺流程 图(手机)

臭氧接触池——活性炭滤池的作用是:1.氧化作用 2.生物降解作用 3.吸附过滤

1)加药间 作用是向进水中投加PAC使有机物与杂质形成大而密实的絮体,利于在沉淀池中沉淀。

加药间设有3座混凝剂投加池,2助凝剂投加池,3座溶解池。混凝剂是PAC,由于铝的积累对人体健康会产生危害,故本厂计划将来改用聚合铁作为混凝剂。助凝剂采用硅酸钠,主要考虑到水源水为黄河水,泥沙含量大,起作用的主要是活化硅酸。加药间贮存有高分子絮凝剂,作为助凝剂,价格较贵,粘度大,可根据水源水质的变化酌量添加。压力式加药,利于改造,实现自动化控制。2)平流沉淀池 主要作用是去除水中悬浮物。

平流沉淀池共有六组,前段为反应池。反应池采用折板反应池,折板形式先异波后同波。异波水流状态紊乱,利于药剂与杂质充分接触反应形成矾花,同波水流相对稳定,避免已经形成的矾花破碎破坏沉降性能。沉淀池为平流沉淀池,出水采用溢流堰式,溢流堰长度较长,避免了出水区附近流线过于集中,降低了堰口的流量负荷。3)滤池

滤池采用普通快滤池,共12组,每组面积121m,分两格。滤料层厚1000mm,粒径d=0.3~0.5mm,承托层厚100mm,粒径d=1.0~1.2mm,过滤周期平均15h。反冲洗方式为气冲(3min)→汽水冲(5min)→水冲(4min)。阀门的开启由空压机产生的压力气体自动控制。反冲洗水来自清水池。

主要作用是加氯消毒,并保证出厂余氯量≧0.3mg/L和管网末梢余氯量≧0.05mg/L,以保证供水安全。

本厂加氯点有:沉淀前、滤前、滤后。液氯经蒸发器变为气态,氯气与水混合后投加。一瓶液氯1000Kg,平均两天用一瓶。5)送水泵房

主要作用是提供输送水所需的压力,保证用户对水压的要求。

两个送水泵房共11台泵,止回阀采用微阻缓闭止回阀,可以防止发生水锤。每台送水泵均与真空泵连接。

5小结(优缺点,可改进的地方)

臭氧接触和活性炭滤池一般作为深度处理置于普通快滤池之后,但是本厂倒置建设,主要原因是浊度的降低不作为活性炭滤池的主要作用,主要作用是吸附微生物和有机物,并且水是上向流,在合理控制水流强度的前提下具有较好的处理效果,故将其置于快滤池之前而不是为去除浊度而置于其后。此外,臭氧接触和活性炭滤池投入运行后,加药,加氯量也将大大减少,从而降低药耗。污泥浓缩池的建设,对污泥集中处理,更有利于环境保护。

八港污泥处置场位于中牟县八岗镇闫家村南,占地397.06亩。建设规模为日处理污泥600吨,生产辅助设施按总规模一次建设,生产线分步实施,先行实施日处理污泥100吨能力的生产线。污泥处理工艺采用高温固态好氧槽式发酵(翻抛加好氧堆肥)工艺。

该项目建设主要构、建筑物和相关配套设施为:混料及好氧堆肥车间、秸秆存放及粉碎车间、风机房、生物滤池、变电所、综合站房、消防水池、办公楼、食堂宿舍、传达室、地磅房、加油站、化验室、装载机、混料机、筛分机、翻抛机、风机等。在环保方面,考虑到污泥处置过程中出现的废气、废水等影响环保的因素,设置了生物滤池、污水处理一体化系统等来处理污泥处置过程中产生的废气、废水和生活污水,以免造成二次污染。发酵好的料用于园林、草坪等环保绿化事业。

主要作用是将来自秸秆料仓、污泥料仓、和回填料仓的原料进行混合,并打碎,混合后的物料含水率约60﹪左右,便于后续工艺的进行。秸秆料是打碎的农作物的秸秆的碎料,含水率很低。污泥料是来自五龙口污水处理厂、马头岗污水处理厂等污水处理厂经过脱水含水率平均80﹪的污泥。回填料是发酵好的好料,夏季含水率20﹪~30﹪。

主要作用是进行好氧发酵,进一步降低含水率、有机质,并杀灭病菌虫卵。

每个车间发酵槽共33个,每个长32米,宽4.5米,高2.2米。物料堆高约1.8-2米长26米,每槽容量300余m,约160吨。

发酵共有21~23天分三个阶段进行。第一阶段:升温期 约6天,进入槽内1.5天时堆温达到30℃,2~6天由30℃到55℃以上。第二阶段:高温期 第7天开始,约7~10天保持55℃~75℃之间,粪大肠杆菌、蛔虫卵和草籽杀灭100%。第三阶段:脱水期 约10天左右,堆温从55℃逐渐下降。

槽底有曝气缝,每槽发酵期间一周期翻抛机翻抛4次,使接触氧气均匀,发酵顺利进行。

出槽的腐熟料含水率在40%左右、有机质在45%左右、粪大肠杆菌和蛔虫卵100%杀灭,其各项指标全部达到环评和设计要求,实现了“减量化、无害化、稳定化”的环保目标。

主要作用是吸附处理好氧发酵产生的气体(以NH3为主),避免污染大气。本厂共设2座生物滤池。

八港污泥处置厂是污水处理的最后一步,八港污泥处置厂的建成投产,标志着郑州市污水净化有限公司正式建立起了集污水处理、中水回用、污泥处置“三位一体”的循环体系,使污水处理后产生的污泥在处置后最终达到“减量化、无害化、稳定化”的要求。为解决污泥二次污染环境问题、为实现污泥资源化利 8 / 10 用等问题找到了较为妥善的解决办法。

东周水厂目前日供水量是17万吨,地下水管井取水,水源地有两处,分别是黄河滩区和梯外村庄,前者设有37眼管井,后者设有35眼管井,共72眼管井。管井水深有300米深井和100米浅井。深井泵供压使水通过两根DN1200的输水管渠流向15公里的东周水厂。由于水源水为地下水,浊度低,铁锰含量高,故可以不设沉淀池,本厂直接使原水进入曝气滤池进行氧化过滤。

主要作用是对对原水中的铁、锰、悬浮物等进行去除,保证滤后水的洁净。

本厂的滤池为双阀滤池,是净水处理的主要设施之一。滤池分东西两侧布局,共有16组池子。原水经曝气池和进水虹吸分别进行一、二次跌落曝气氧化进入滤池过滤。滤池以熟化后的石英砂作为滤料滤层厚度1.5m,粒径0.6~1.0mm,承托层4层。过滤周期48h。反冲洗采用双孔管大阻力配水系统,高速水流反冲洗10min。2)加氯间

使用美国先进的V-2000型真空加氯机,共有六台加氯机,其中三台(两用一备)在清水池进水管处进行主投加,目的是使氯气和水在清水池充分混合反应,提高杀菌效果;另外三台(两用一备)用于补氯,其投加点在吸水井前,当出厂水余氯不足时,进行补投加,进一步起到氯化杀菌消毒的作用,保证出厂水的水质。

送水泵房主要由变配电和泵房两部分组成,变配电为双回路供电系统以保证厂区供水设备24小时不间断运行;泵房共有6台进口水泵机组,三大三小,均为两用一备,设计日供水能力20万m送水泵房内设置有PH计、浊度仪、余氯分析仪等出厂水质在线检测仪表,对出厂水质进行全线监测,保证向用户输送安全优质的自来水。

本水厂水源水为地下水,故输送水量较小,水质稳定,工艺简单,容易控制,但是从过滤环节来看,滤池内正在过滤的水浊度较高,建议滤前加药,过滤效果或许会更好。

三 总结(收获与体会)

课堂教学中,教师讲授,学生领会,而实习则是在教师指导下由学生自己向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析等多种形式,一方面来巩固在书本上学到的理论知识,另一方面,可获得在书本上不易了解和不易学到的现场的实际知识,使学生在实践中得到提高和锻炼。

通过实习,我们对书本上抽象的概念有了一个深层次的理解和深化,真正了解了污水处理厂和给水处理厂的工艺流程。同时,我们在了解基本工艺流程的基础上能够结合所学的知识进行总结归纳,并与目前较流行的先进工艺进行对比,找出其优缺点。与此同时,可以了解一下工作人员的具体职能,便于以后就业和努力方向。在不断学习的过程中加强自己的综合能力。

实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解 社会、在实践中巩固知识;实习又是对每一位大学毕业生专业知识的一种检验,它让我们学到了很多在课堂上根本就不到的知识,既开阔了视野,又增长了见识,也是我们走向工作岗位的第一步。

自来水厂排泥水处理技术

在深入分析自来水排泥的污泥特性、排放规律和污泥浓缩与脱水工艺之间的内在联系的基础上,解决了排泥水收集、浓缩、污泥平衡和离心机脱水等一系列技术难点,首创:“斜板浓缩-污泥平衡池-离心机脱水“的优化组合工艺,且在采用阴离子型PAM和离心脱水机分离液回用等多个方面取得切实有效的创新,在上海闵行水厂一车间建成了一套占地少、处理效果好、自动化程度高、运行稳定、污泥脱水成本的排泥水处理系统,具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。

创造了国内外首次应用的“斜板浓缩-污泥平衡池-离心机脱水”优化组合工艺。斜板浓缩池和离心机脱水工艺均体现了污泥浓缩和脱水的高效、稳定及连续性;污泥平衡池更是妥善地适应浓缩池和离心机客观运行规律,起到了合理协调系统内固体总量的作用,确保整个处理系统不受排泥水量和浓度变化等因素的影响。

发现和首次应用适合于自来水厂排泥水污泥脱水的阴离子型PAM,取代习用的阳离子型PAM,可节约50%的药剂费,显著降低了污泥处理技术成本。

处理能力为7万m3/日自来水厂

脱水污泥泥饼含固率: >40%

PAM加注率范围:0.09%~0.12%(以干污泥量计)

浓缩池上清液ss <70㎎/L

1、总投资1754万元

2、其中设备投资873万元

3、运行费用237万元

实施自来水排泥水处理工程,每年可削减悬浮物固体达3900吨、COD 640吨,不但减少了水体的水质污染,而且将排泥水中的大量泥沙和垃圾等固体物质回收,避免了大量杂质沉积河底抬高河床,影响通航和泄洪能力;可将占水厂制水量5%以上的水量回收利用,节水节能;可综合利用脱水污泥,节约土壤资源。

被上海市政工程设计研究院列入正在修编的《给水排水设计手册》和《水工业工程技术设计手册》,上海市建设科技推广中心已将本成果列入该中心的推广项目。上海市环保局规定,上海市(含郊区)在新建和改造水厂必须同步实施排泥水处理,上海市各水厂的排泥水处理工程都将应用本成果。在全国范围内、天津、广州、大庆、石家庄等地的众多水厂均应用本成果在作污泥处理工程的初步设计或技术方案。

1、排泥水处理工艺设计先进,布居紧凑合理,工程占地面积小。

2、排泥水能自动收集,高效斜板浓缩,PAM药剂投加和离心机脱水进行固液分离的工艺方法,经工程运行实践,证明该工艺流程合理。

3、工程自动化程度高,可无人自动运行,管理方便,环境清洁卫生。

4、通过运行实践证明,排泥水处理固液分离效果好、泥饼含固率高、分离水质好、污泥回收率高;排泥水通过斜板浓缩,上清液符合上海市综合污水排放标准。

上海市闵行水厂一车间 上海市闵行三水厂 上海市自来水临时江制水有限公司上海市自来水水月浦制水有限公司 广州自来水公司西洲自来水厂

天津市自来水公司新开河自来水厂

所在省市: 河南省平顶山市

平顶山市自来水有限公司节能改造的探讨

节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。我国的“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路。

根据《河南省南水北调受水区平顶山供水配套工程初步设计报告》和《平顶山市城市总体规划()》,2009年年底平顶山市城市人口规模为88.20万人,属大城市范围;到远期2020年城市人口规模110万人,属特大城市范围。采用增长比例法,求得人口增长率为2.25%,近期2015年平顶山市城市人口规模为101万人,属大城市范围。远期到2020年为110万人。根据《城市给水工程规划规范》城市单位人口综合用水量指标和《室外给水设计规范》城市综合用水定额调查表,综合城市需水量的预测、现有供水能力,计算出2015 年的需水量为41.41万米3/日(用水人口90%),远期2020年:50.6万米3/日。

平顶山市现状总供水能力约80.6万米3/日,水源分别是地表水、地下水、尾矿水和回用中水。

地表水总供水规模62.2万米3/日,其中平顶山市自来水公司有地表水厂两座,总供水规模42.20万米3/日,分别是白龟山水厂22.2万米3/日和九里山水厂20万米3/日;另有平煤供水总厂10万米3/日,姚孟电厂10万米3/日。

地表水厂均以白龟山水库作为水源地。

地下水供水规模约7.0万米3/日,主要为自来水公司光明路水厂3万米3/日,周庄水厂2.0万米3/日和市区企事业单位自备井约2.0万米3/日。

尾矿水供水规模约5万米3/日,为平煤二矿、五矿、七矿向平煤供水总厂输送的尾矿水约5万米3/日。

回用中水是平顶山市第一污水处理厂内的回用水厂,生产规模约5.0万米3/日,主要向城区工业企业提供生产用水。

三、平顶山市自来水有限公司供水现状

公司现有用户131960户,其中居民用户121144户,非居民用户10108户,特行用户708户。净水厂四座,分别是白龟山水厂、九里山水厂、光明路水厂和周庄水厂。四座水厂的基本情况如下:

白龟山水厂具有良好的地表水资源,水厂建于l970年(西净化站),设计规模3.2万米3/日,1975年建东净化站,设计规模4万米3/日,在1992年水厂扩建10万米3/日,在供需矛盾的情况下,在1998年又扩建5万米3/日,水厂清水池池底标高146米,采用自流供水方式向用户供水。

平顶山市九里山水厂位于平顶山市南部九里山上,北面为高阳路,南面为新南环路,水厂按20万米3/日规模设计。九里山水厂现已建成20万米3/日处理能力,引进了自动加氯、加矾、滤池自控系统等设备,是一座完善的现代化水厂,2003年竣工投产。

光明路水厂在2000年至今主要作为备用水厂。在今年我市遭遇60年一遇的旱情时,于今年的8月份恢复生产,共投运水源井13座,分别为油坊头8#~10#、12#、16#~20#、22#~24#。13眼井的单井设计流量为160米3/小时,因地下水位降低,实际出水量小于设计流量。目前日供水约3万米3/日。

周庄水厂的水源井共有9 眼,为梁李1#~9#。每眼井的设计流量为160 米3/小时,每眼井的实际出水量为100~120 米3/小时。9 眼井合计产水量为21600~25920 米3/日。周庄水厂现已不向城区供水,其主要是在夏季向六六盐厂提供工业生产所需求的低温水,主要供水时间是每年的6~8 月。

四、自来水公司供水管网现状

平顶山市自来水公司始建于1956年。50多年来,公司的供水管网系统已经过多次建设和改造,目前已经形成以沿平安大道、矿工路、建设路、神马大道为主干管道,沿光明路、体育路、中兴路、新华路为主环的环状管网供水系统。DN80mm以上管线长度达468公里,供水管网覆盖面积70平方公里,基本满足了自来水公司服务区内工业和人民生活用水需求。

五、目前供水存在的问题

1、现有水源较为单一,主要是白龟山水库水源。

平顶山市现状集中供水主要以白龟山水库水为水源,单水源不利于供水安全。特别是今年的大旱造成白龟山水库在死水位下运行三十余天,严重威胁水库安全!不得不启动燕山水库和丹江口刁河调水工程。而且现有

水厂主要集中在老城区的西南部,白龟山水库边,城区没有形成对置供水的布局,如果水源或输水管道发生事故,则城区供水安全得不到保证。

2、现有供水设施达不到充分利用。

九里山水厂设计能力为20万米3/日,该水厂是一座完善的现代化水厂,2003年建成投产,水厂出水水质达到国家饮用水水质标准。但是由于配水管网未能完全配套,一直未能满负荷投入运行。

3、管网覆盖率低,北部、东部区域、化工产业集聚区供水量不足。随着平顶山市的快速发展,北部、东部区域、化工产业集聚区已经具备了一定的规模,城市的需水量增长很快,但是由于配水管网不配套,无法向该区域供水。而且由于平安大道以北地势较高,现有水厂的压力无法保证该区域的用水需求,严重制约了城市的快速发展。

节约用水以提高水资源利用效率、减少排污为目的。通过采用先进的用水技术降低水的消耗,提高水的利用率,实现合理的用水方式。建立资源、供水、节水三者之间的协调平衡,促进水资源的良性循环和可持续发展。

节水的内涵,除了节约用水量的直接含义之外,还应包含科学合理用水之意。

净水厂节水,滤池是净化设备中耗水大户设计中应充分注意节能问题。滤池耗水主要在反冲洗水上,水厂中自用水量大部分就是反冲洗水。对于反冲洗水的节能,一是尽可能减少反冲洗水的耗量,二是尽可能减少反冲

洗水头。一般设计采用反冲洗强度15升/秒/m2,如果考虑气水冲洗则反冲强度可减至8升/秒/m2。净水厂采用气水反冲洗,先进的V型滤池工艺,并采用自动控制的形式,达到节水节能的目的。

减少反冲洗水量的另一个途径就是将反冲洗水回收。净水厂设有反冲洗水回收的设施,可将水厂自用水从10%减少到4%左右,同时也减少污水的排放。

1.1 滤池反冲水再利用的工艺流程

近年来水厂越来越多地采用了效率较高的V型滤池。V型滤池为双格滤池,池内设有两个V型水槽和一个中间反冲洗水槽,滤料采用单层1.4m加厚均粒石英沙滤料。设计滤速为9m/h,气冲强度为15.3L/s.m2,水冲强度3.8L/s.m2。当滤池的运行满足了反冲的条件(运行周期、水头信号),需要进行反冲洗,清洁滤料中间的污物。通过控制进水闸、出水阀、排水闸、反冲气阀、反冲水阀、放气阀等气动阀门并运行水泵、风机来实现。按要求,滤池反冲洗控制的工作程序当系统接收到手动强制冲洗信号,水头损失信号,定时冲洗信号中的任一个指令时,按照先进先出的原则排队进行。首先关闭进水阀,滤池内部的存留水经出水阀继续过滤排除,当水位降至设定的反冲水位时(0.35m),关闭出水阀并打开排水阀,排水阀的信号到位后打开反冲气阀,启动风机进行气冲,完成单气冲需要时间5min,打开反冲水阀,开启反冲水泵进行气水混合冲洗,时间为5min。然后关闭反冲气阀停风机进行单水冲洗,需要的时间3~5min,完成后关闭反冲水阀停水泵,关闭排水阀、打开放气阀进行排气,开启进水阀接受待滤水。

1.2 滤池反冲水回收再利用可行性分析

以公司九里山水厂为例,V型滤池共分六个池子,每个池子长3.3 m、宽3.3m。水厂在用的有9口水源井取水,日取水量3500m 左右,正常情况下,六个滤池一个星期至少轮流反冲一次,每次反冲约需20min左右。滤池顶楼设有两个容积为40m3的水罐,每次反冲需将两个水罐打满水,并开一台加压泵辅助补水冲洗。约120m3的反冲污水就直接排走了,这样计算下来,该水厂每年反冲滤池需用水:

每次120m3 ×6个滤池×52个星期=37440m3 这是一个巨大的浪费!想想看,原来我们自己就是一个用水大户啊。那么何不从我们自身管理人手节能挖潜增效呢?如果能将反冲水回收再利用,那么少打37440m3将意味着:

(3)减少取水设备机械损耗,减少维修,延长设备使用寿命;(4)降低职工工作强度,少巡井,少开、停泵等。

以上几点仅节水节电的直观效益每年为98497元,因此从“节能即是创效”的角度来分析是很有实施的价值,而且节约了不可再生的水资源,有着长远的环保价值和意义。

经过多次勘察现场及查阅相关资料,研究出两个可行方案:

1.3.1建造一个专用沉淀池

其处理过程是将滤池反冲洗水回收在沉淀池中自然沉淀后,上层较清的水由回收水泵送至滤池取水总管内回收,再经过滤后即可汇入蓄水池中再利用了。下层沉淀的污泥经排泥阀排放掉,或定期清理淤泥。沉淀池设计成圆形方式均可,容积为150m3。因中区水站每次只能反冲一个滤池,因此按一次反冲水的体积×120%设计,比反冲水量略大即可满足要求。

(1)需增加的设备少,有一台离心泵就行,我北区水站现基本停用,有三台闲置的IS100-65-200型号的加压泵,功率22KW,出水量100m3/h,可以任选一台使用。

(2)沉淀时间短,约需1h左右的自然沉淀,就可分离出清水与污泥,清水可直接由离心泵打入取水总管线,进入滤池,循环再利用。

(3)可操作性强。可设计为半地下式,顶部高于地面一米左右,上部可留有一个或两个一米见方的人孔,也可起到排气和溢流的作用,向下设有铁梯,以便必要时进行人工清淤。

该方案的缺点是占地面积过大。1.3.2设备安放要求

设备安放在水平的基础上,用地脚螺栓固定好或焊在予埋在基础中的锚板上。设备安装好后其水平偏差不得大于5mm。设备安装调整好后,即可安装各管口阀门和外部连接管路。阀门和管路安装前,应将管路内表面和法兰连接面清理干净,以防止铁锈和油污等脏物污染滤层。设备工作间可布置明渠式排污地沟,地沟的上口用盖板盖好。设备的进气总管必须高于过滤

器的最高点,以防止清洗操作失误时水倒流入罗茨风机,如无法达到要求时,应在空气管路上安装逆止阀。1.3.3设备维护和注意事项

(1)纤维滤料性能和更换周期。高效纤维过滤器所选用的滤料是一种高分子化学纤维材料,过滤吸附水中的悬浮物以表面物理吸附为主,吸附泥渣后,可用水和空气擦洗的物)理方法再生。这种材料耐热温度为106—127℃,并对各种碱及非氧化性酸有很强的耐腐蚀性,连续使用寿命不少于10年。(2)因反冲水中存在污泥悬浮物、石英砂、细沙等杂质,机械过滤器作为一种预处理设备,是利用容器内粒状滤料来去除水中悬浮物和胶体杂质,能有效降低出水浊度。滤料一般采用石英砂,粒径为0.6~1.2mm;若要除去水中的铁、锰离子,还可采用天然锰砂。1.3.4该方案优缺点对比

(1)此方案的优点是设备操作简单,可靠,水处理效率高、效果好,一次性处理后即可汇入蓄水池,无需再过滤即可再利用,设备清洗方便。(2)此方案的缺点是设备投资大,且由于反冲水是短时间内大排量,而一般的过滤器的过滤能力为50—70m3/小时,有可能会出现过滤不及的现象,必须控制反冲洗强度,将排污速度与流量控制在过滤器允许的范围内,或者中间间隔半小时至一小时再继续反冲洗、过滤。

通过采用以纤维材料为滤元的高效纤维过滤器,解决了反冲洗水的水质问题,对降低生产成本、节约能耗方面取得了显著效益。经以上两种方案进行比较选优,我厂认为第二方案更加简单可行,可操作性强。

水厂是能耗大户,平均电耗占公司制水成本的40%—70%,其中约90%以上的电量又都消耗在电机水泵上。电耗主要消耗在水泵的运行上。要想降低水泵的运行电耗,首要任务就要想办法提高水泵的运行效率,使水泵在满足管网供水压力的前提下,达到较佳的运行状况,减少无谓的能耗。

水泵是输送和提升液体的机器,泵站是城市供水厂必要的组成部分。原水由取水泵站从水源地抽送至水厂,净化后的清水由送水泵站输送到城市管网中去,这些都是靠水泵来完成的。从经济角度来看,城市供水车一般都是用电大户,在整个给水工程的用电量中,95%—98%的电量是用来维持水泵的运转,其它2%—5%用在制水过程中的辅助设备上(如电动阀、排泥机、风机、机修和照明等)。就我公司而言,泵站消耗的电费,通常占自来水制水成本的40%—70%,甚至更多。因此,优化合理选用高效水泵,科学优化调度,提高机泵设备运行效率;采用调速电机,扩大水泵机组的高效工作范围;对役龄过长设备陈旧的机泵,及时进行更新改造等,都是供水厂合理降低泵站电耗的重要途径。选择高效区域宽,效率高的水泵,是水泵节能的关键。目前供水厂广泛采用的是离心泵,它是叶片式水泵的一种,依靠叶轮的高速旋转来抽送水,其叶轮出水的水流方向是径向流的。从流体力学的观点来看,如果叶轮的叶片构造好,能使出水脉冲降到最低,水流平稳,那么水泵是效率就会高。

净水厂中电力消耗了极小一部分在变配电系统中损耗以外,几乎97%是水泵电机消耗掉的。理论上每千吨/时送上一米的高度耗电是2.72度,但实际上电机、水泵的效果是随水泵运转过程中,管路中的流量大小,即水头损失的变化而改变的。水泵效率高的可达92%—95%,低的只有60%—

65%,两者相差30%,由于水泵效率高低的不同,年耗电量相差可达数以十万至数百万度之巨。若水泵效率平均能提高10%,每年就可以节省几十万度电,水厂规模越大,其相对差值也越大。可见研究泵房设计综合效率问题对于节能是十分重要的。因此,我公司在泵房改造中应注意下列问题:

1)、要选择高效率的水泵。2)、水泵应大小搭配,合理组合。3)、推广采用变频调速泵,节约能量。

3、重视输水管路设计中的技术经济比较

加强管网的优化设计、调度和管理,特别对多水源和多泵站的管网更应实行优化调度,考虑电价分时段计费问题,充分利用电费低价时段。管网设计中应注意采用经济流速。所谓经济流速就是一次投资与经常费用之和最小时的流速为经济流速,而相应的管径即为经济管径。所以选择输配水管管径的大小设计投资与耗电的大小,管径大基建费用高,电费却省;管径小一次性投资省,但水头损失大,水泵扬程高,电费贵。为了更合理设计管网,应对供水的区域进行评差设计,以便降低能耗。

我国管网漏损状况比较严重,而且在总体上呈上升的趋势,这已导致城市水资源大量的流失,增加企业的制水成本和供水设施建设费用。根据1999年发达国家10余个城市管网漏损率统计资料,我国与其比较差距不大,若用单位管长漏损量比较,我国单位管长漏水量比较严重。这说明我国供水管网规划不够合理、隐患多,管网承受事故的能力差。为了加强城市供水管网漏损控制,统一评定标准,建设部于2002年颁布了《城市供水管网

漏损控制及评定标准》。全部供水企业都应为达到该标准而努力。

(1)改进供水系统运行管理

降低管网漏损率,需要改进供水系统运行管理,主要从计量管理、管网管理和用水管理三个方面进行:

计量管理是指对在供水管网中使用的水表、流量计等计量仪器制定完整的管理和更新制度。供水企业出厂水计量工作应符合《城镇供水水量计量仪表的配备和管理通则》的规定。

供水企业要详细掌握管网的现状,建立完整的管网资料库。同时加强供水系统管网的巡检养护和维修工作,要做好主动渗漏控制、压力控制、维修速度质量控制及管道安装管理方面的工作。

3)用水管理,主要是加强对用户水表和私接水的管理。(2)检漏是关键

降低漏损的关键是及时发现漏水和修复漏水,特别是及时发现不冒出地面的暗漏。合理选择检漏的方法:检漏方法分为主动检漏和被动检漏两种方法,应积极采用主动检漏法。合理选择检漏周期:用音听检漏法宜半年到两年检查一次;用区域检漏法宜一年半到两年半检查一次;对埋在深土中的管道,用被动检漏法宜半个月到三个月检查一次。检得漏水时要及时修复。

(3)管网改造是长远性根本措施

管网改造可减少爆管和漏水频率,改善管网的水质,增加输水能力,但管

网改造需要的资金数量大,因此应注意投资的效益,并根据供水管网发展规划,制定出管道更新改造的计划,逐步地更新改造旧的管网。我国大多数城市供水管网的历史在50年左右,比经济发达国家历史短,但又由于历史的原因,曾用过一批材质差的石棉水泥管,自应力砼管,灰口铸铁管和冷镀锌钢管等,这是我国供水管网的薄弱环节,在更新改造时应予以充分重视。(4)流量测量

流量测量分为两种,一种用于流量检测,参与过程控制,以达到提高生产自动化水平,改善生产工艺条件,提高产品质量和产量的目的。另一种用于流量的计量,不仅计量产品的产量,还是供水企业主要技术经济指标计算的依据。在供水企业最主要的8项经济指标中,有3项指标是以流量计测量的数据为基础的。

流量计的选型应考虑以下因素:

(1)任何型号的流量计都必须有国家计量部门检定的证书方可选用。(2)流量计本身的压力损失要小。

(3)根据行业要求,流量计的准确度应不低于2.5级。(4)安装现场条件应满足所选流量计对直管段的要求。

(5)所选流量计应能适应安装现场环境条件如温度、湿度、电磁干扰等。(6)所选流量计应能适用于待测的液体介质。

目前,我公司 采用最多的是电磁流量计和超声流量计。

5、采用自动化控制,减少药剂和消毒剂的投放 5.1 自动化仪表在水处理系统中的重要地位

在现代化的净水厂中,每一个生产过程总是与相应的仪表及自控技术有关。仪表能连续检测各工艺参数,根据这些参数的数据进行手动或自动控制,从而协调供需之间、系统各组成部分之间、各水处理工艺之间的关系,以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。同时,由于检测仪表测定的数值与设定值可连续进行比较,发生偏差时,立即进行调整,从而保证水处理质量。根据仪表检测的参数,能进一步自动调节和控制药剂投加量,保证水泵机组的合理运行,使管理更加科学化,达到经济运行的目的。由于仪表具有连续检测、越限报警的功能,便于及时处理事故。仪表还是实现计算机控制的前提条件。所以在先进的水处理系统中,自动化仪表具有非常重要的作用。

5.2 净水厂监控系统的构成模式及监测参数 5.2.1 净水厂监控系统的构成模式

净水厂的监控系统一般由水厂管理层和现场监控层两级系统构成,按集中管理、分散控制的原则进行监控。在工程设计中,将厂级计算机系统(即主站)设在水厂中心控制室,各现场监控站(即分站)的数量和位置按工艺流程及构筑物的位置、分散程度来定。一般地表水厂现场分站的设置是:进水泵房分站、反应沉淀与加氯加药分站、过滤分站、送水泵房及变配电室分站、污泥处理分站。各监测仪表的数据均送到计算机系统,可在监控站的工控机上显示、控制并打印、记录、报警。

5.2.2.各分站监测参数 a.进水泵房分站监测参数

水质参数:源水浊度、pH值、水温、溶解氧等。

运行参数:调节池水位、吸水井水位、源水流量、泵机分电量、泵站总电量等。

b.反应沉淀、加氯加药分站

水质参数:沉淀池出口浊度、滤后余氯、SCD值。

运行参数:沉淀池水位、沉淀前流量、搅拌罐液位、药池液位、药液浓度、沉淀池泥位。

水质参数:滤后水浊度、余氯。

运行参数:滤池水位、水头损失、反冲洗水流量、冲洗水箱水位。d.送水泵房及变配电室分站 水质参数:出厂水流量、余氯。

运行参数:出厂水压力、流量、清水池水位、吸水井水位、交流电压、交流电流、电量等。

5.2.3水处理系统常用仪表在选型及设计中应注意的问题 1.仪表选配的一般要求

(1)精确度:是指在正常使用条件下,仪表测量结果的准确程度,误差越小,精确度越高。

生产过程物理检测仪表的精确度为±1%,水质分析仪表的精确度为±2%(测高浊水的浊度仪的精确度为±5%)。

(2)响应时间:当对被测量进行测量时,仪表指示值总要经过一段时间才能显示出来,这段时间即为仪表的响应时间。一只仪表能不能尽快反应出参数变化的情况,是很重要的指标。对水质分析仪表要求的响应时间应不超

(3)输出信号:仪表的模拟输出应是4~20mA DC信号,负载能力不小于600Ω。(4)仪表的防护等级应满足所在环境的要求,一般应不低于IP65,用于药剂投加系统的检测仪表要求能耐腐蚀。

(5)四线制的仪表电源多为220V AC、50Hz,两线制的仪表电源为24V DC。(6)现场监测仪表宜选用数显仪。

(7)仪表的工作电源应独立,不应和计算机共用电源,以保证发生故障和检修时电源互不干扰,使各自都能稳定可靠地运行。

(8)为使计算机能检测到电压互感器和电流互感器的异常信号并报警,设计选配的电压及电流变送器的输入信号应比电流及电压互感器大,即分别为0~6A及0~120V。

(9)应选择能够提供可靠服务和有丰富经验的仪表生产厂商。

由于经济发展需要,除了新水厂设计考虑节能措施,对已见水厂亦应根据节能需要进行改造。如果都能在供水规划、设计中将节能提到相应重视程度,综合权衡,重视节能,又重视建设投资的节能,那么,供水节能的潜力将是可观的。

4、污泥回流浓度的计算

在生物处理系统中必须保持足够且恒定的生物群体,因此在二沉池中所沉淀的生物固体(污泥)一部分必须返回到曝气池,另一部分从二沉池中排放掉。返回到曝气池的生物量,是用来维持系统所要求的污泥浓度,降解进入系统中的有机物质。有机物越多,需要的生物量越大,要想维持系统所要求的污泥浓度,就必须保证回流污泥的量。
在生物系统物料平衡中有如下关系式存在:
式中:R ---污泥回流比%;
由此式可看出:(1)想要得到预期的X(MLSS)值,就必须保证有一定的回流污泥浓度和回流污泥量;(2)X<Xr。回流污泥量,一般用回流比控制。对于平流式和辐流式二沉池一般采用R≤/item.html?itemID=&spider_token=8e4c"">

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